Provinciaal Technisch Instituut Roze 131 9900 Eeklo Bob Thys
Boris Wauters
6IW
6IW
6
8
GIP KLEURENSENSOR
1 Woord vooraf Als onderwerp voor mijn Geïntegreerde Proef heb ik voor een kleurensensor gekozen die de vlaggen van verschillende landen kan herkennen. Deze kleurensensor kan via de kleuren en de patronen die hij meet ons vertellen van welk land de vlag is. Dit proces wordt aangestuurd met behulp van een Arduino Mega 2560. Vlaggen herkennen is natuurlijk niet het enige waarvoor een kleurensensor kan gebruikt worden, ze worden bijvoorbeeld ook gebruikt bij kwaliteitscontroles van verschillende producten, maar ook in de fotografie worden kleurensensoren gebruikt. Graag zou ik eerst en vooral mijn GIP-mentors, meneer Gervoyse en meneer Magerman, bedanken voor hun hulp bij het project. Vooral meneer Gervoyse ben ik dankbaar omdat hij gedurende het hele project ons heeft geholpen en ons heeft begeleid. Ook wil ik mijn medeleerling en GIP-partner Bob Thys bedanken voor zijn hulp en zijn bijdrage aan het project. En tot slot zou ik graag al mijn andere leerkrachten bedanken die mij hebben geholpen met maken en verbeteren van de GIP-bundel.
2 Inhoudsopgave 1
Woord vooraf ....................................................................................................... 3
2
Inhoudsopgave .................................................................................................... 4
3
Inleiding ............................................................................................................... 8
4
Het aspect licht .................................................................................................... 9 4.1
Wat is licht? ................................................................................................... 9
4.1.1 4.2
Fysiologie van het menselijk oog ................................................................. 12
4.2.1
Wat is fysiologie? .................................................................................. 12
4.2.2
Opbouw van het menselijk oog ............................................................. 12
4.2.3
Stralingsgang door het oog ................................................................... 13
4.2.4
Waarnemen van kleur ........................................................................... 13
4.3
5
Verduidelijking......................................................................................... 9
Mengen van kleuren .................................................................................... 15
4.3.1
Additieve kleurmenging ......................................................................... 15
4.3.2
Subtractieve kleurmenging.................................................................... 16
4.3.3
Vergelijking ........................................................................................... 17
4.3.4
Analyse van kleuren .............................................................................. 18
4.3.5
De kleur van voorwerpen ...................................................................... 18
Opbouw van de kleursensor .............................................................................. 20 5.1
Werking van een diode en LED ................................................................... 20
5.1.1
Principe van een diode ......................................................................... 20
5.1.2
Opbouw van een diode ......................................................................... 20
5.1.3
De 3 gebruikte LED’s ............................................................................ 23
5.2
Werking van een fotodiode .......................................................................... 23
5.2.1
Principe van een fotodiode.................................................................... 23
5.2.2
De gebruikte fotodiode .......................................................................... 24
5.3
5.3.1
Algemene werking van een niet-inverterende versterker ...................... 25
5.3.2
De schakeling van een niet-inverterende versterker als buffer. ............ 25
5.3.3
Bufferen met een niet-inverterende versterker ...................................... 25
5.3.4
De schakeling van een niet-inverterende versterker als versterking ..... 26
5.3.5
Versterken men een niet-inverterende versterker ................................. 26
5.4
Schematische voorstelling .................................................................... 27
5.4.2
Opbouw................................................................................................. 27
5.4.3
Werking ................................................................................................. 28
5.4.4
Gebruikte MOSFET(BS170) ................................................................. 30
TCS3200 ..................................................................................................... 32
5.5.1
Opbouw................................................................................................. 32
5.5.2
Besturing ............................................................................................... 32
5.5.3
Werking ................................................................................................. 33
5.5.4
schema ................................................................................................. 34
Praktisch deel .................................................................................................... 35 6.1
Werking ....................................................................................................... 35
6.1.1
De lantaarn ........................................................................................... 36
6.1.2
De transportband .................................................................................. 36
6.1.3
De groene LED ..................................................................................... 37
6.1.4
De 3 witte LED’s ................................................................................... 38
6.1.5
De sensor.............................................................................................. 39
6.2
7
N-kanaal verrijkingsmosfet .......................................................................... 27
5.4.1
5.5
6
Werking van de opamp als niet-inverterende versterker. ............................ 25
De vlaggenmatrix......................................................................................... 41
6.2.1
Horizontale strepen ............................................................................... 41
6.2.2
Verticale strepen ................................................................................... 42
Toepassingen van kleurensensor ...................................................................... 43
7.1
Barcode ....................................................................................................... 43
7.2
QR-code ...................................................................................................... 43
7.3
Wetenschappelijk onderzoek ....................................................................... 44
7.4
Kwaliteitscontrole......................................................................................... 45
7.4.1 7.5
Speculaas ............................................................................................. 45
Landbouw .................................................................................................... 45
8
Besluit................................................................................................................ 46
9
Integratie Algemene Vakken ............................................................................. 47 9.1
Nederlands .................................................................................................. 47
9.1.1
Aanvraag stage ..................................................................................... 47
9.1.2
Aanvraag info ........................................................................................ 47
9.1.3
Sollicitatiebrief ....................................................................................... 47
9.2
Frans ........................................................................................................... 48
9.2.1
Demande de documentation ................................................................. 48
9.2.2
Compréhension technique .................................................................... 49
9.3
Engels ......................................................................................................... 56
9.3.1
Technical text ........................................................................................ 56
9.3.2
Glossary ................................................................................................ 58
9.3.3
Questions and answers ........................................................................ 61
9.3.4
Outline .................................................................................................. 62
9.3.5
Summary............................................................................................... 62
9.3.6
Request for information ......................................................................... 63
10
Figurenlijst ...................................................................................................... 65
11
Bronnen .......................................................................................................... 67
12
Bijlagen ........................................................................................................... 68
12.1
Bijlage 1 ................................................................................................... 69
12.2
Bijlage 2 ................................................................................................... 70
12.3
Bijlage 3 ................................................................................................... 71
12.4
Bijlage 4 ................................................................................................... 72
6 TSO-IW
Inleiding
8
3 Inleiding Voor een kleurensensor zijn er tal van originele en uitdagende toepassingen. Toen Bob en ik het voorstel kregen om met een kleurensensor vlaggen te onderscheiden waren we zeer enthousiast. Deze toepassing wordt misschien niet gebruikt in het dagelijks leven maar het is in ieder geval een creatieve, originele en uitdagende toepassing. In dit project komt er veel fysica, elektronica en programmeren voor, maar dat was zeker geen probleem omdat al deze domeinen me enorm interesseren. We zijn begonnen door de werking van de verschillende elektronische componenten die we gebruikt hebben uit te leggen. Hierna hebben we de fysische aspecten van kleur besproken, hoe we kleur waarnemen en het mengen van kleur. Toen de theorie achter de rug was konden we beginnen aan het praktisch deel. We leggen dus uit hoe we ons praktisch werk gerealiseerd hebben en welke uitdagingen we moesten aangaan. We vertellen ook hoe we met het Arduinobord hebben leren werken en welke programma’s we hebben geschreven om ons eindwerk te laten functioneren. Voor de algemene vakken heb ik gedurende het jaar ook een hele reeks opdrachten gekregen. Deze gingen van het schrijven van een sollicitatiebrief tot het aanvragen van informatie in een andere taal of het vertalen van technische termen uit een anderstalige tekst.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Wat is licht?
9
4 Het aspect licht 4.1 Wat is licht? Licht is elektromagnetische straling die waarneembaar is voor het menselijk oog. De golflengten van de 2 uiterste elektromagnetische stralingen die kunnen waargenomen zijn 380nm (voor violet) en 780nm (voor rood).
4.1.1 Verduidelijking
4.1.1.1 Elektromagnetische straling Elektromagnetische straling is de voortplanting van zowel een wisselend elektrische veld( ) als een wisselende magnetische veld( ) die zich in het luchtledige voortplant met de lichtsnelheid ofwel .
Figuur 1: voortplanting van een elektromagnetische straling
staat voor de magnetische veldsterkte , de lichtsnelheid.
voor de elektrische veldsterkte en v voor
4.1.1.2 Elektromagnetisch spectrum Het elektromagnetisch spectrum is als het ware een verdeling van alle verschillende soorten elektromagnetische golven. Deze verdeling kan gebeuren aan de hand van de frequentie (hoeveel keer de golf dezelfde beweging maakt per tijdseenheid) en de golflengte (hoeveel afstand de golf aflegt in 1 periode). Men kan kiezen omdat de snelheid van de elektromagnetische golf altijd gelijk is aan de lichtsnelheid en deze snelheid is het product van de frequentie en de golflengte. (v = f * λ)
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Wat is licht?
10
Figuur 2: elektromagnetisch spectrum
Een natuurverschijnsel dat zeer dicht aanleunt bij het weergeven van het zichtbare spectrum is een regenboog. Wat zeer opmerkelijk is dat het alle kleuren bevat die geleidelijk overvloeien in elkaar. Dit natuurlijk verschijnsel werd ontdekt door Isaac Newton. In 1671 liet Isaac Newton zonlicht door een glazen prisma schijnen. Door dit te doen begon hij te begrijpen dat wit licht helemaal niet zo zuiver was als eerst gedacht. Door het ontleden van dit witte licht ontstonden er verschillende kleuren. Hieruit concludeerde hij dat wit licht een mengsel was van verschillende kleuren. Dit inzicht zorgde later voor de basis van zijn kleurensysteem; de uit 7 kleuren bestaande kleurencirkel van Newton, die geen wit of zwart bevat.
Figuur 3: kleurencirkel van Newton
Hieronder staan de overeenstemmende golflengten. Kleur:
Rood R
Golflengte 700-620 (nm):
Oranje O
Geel G
Groen G
Blauw B
Indigo I
Violet V
620-590
590-565
565-490
490-450
450-420
420-380
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Wat is licht?
11
4.1.1.3 Golflengte en frequentie
Deze 2 waarden zijn omgekeerd evenredig met elkaar want
. Dit komt doordat
hun product (v) constant moet zijn.
X
Figuur 4: golf met aanduiding golflengte
De golflengte van een golf is de afstand de golf aflegt in een periode. Het is dus ook de afstand van top tot top van een golf zoals aangeduid staat in bovenstaande afbeelding. De frequentie is het aantal trillingen die passeren per tijdseenheid, dit wordt uitgedrukt in Hz of s-1.
Figuur 5: lage frequentie: rood; hoge frequentie: blauw
Zoals je ziet is de golflengte van de rode grafiek op bovenstaande figuur veel groter dan de golflengte dan de blauwe grafiek. Maar omgekeerd is het dan wel weer zo dat de frequentie van de rode grafiek veel kleiner is die van de blauwe grafiek. Hieruit kunnen we afleiden dat de frequentie f en de golflengte λ omgekeerd evenredig zijnen streven naar een constante, in ons geval is dit de lichtsnelheid.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Fysiologie van het menselijk oog
12
4.2 Fysiologie van het menselijk oog
4.2.1 Wat is fysiologie?
Fysiologie is een wetenschap die zich bezighoudt met het onderzoeken van de dagelijkse levensprocessen van mensen, dieren en planten. Nu zou je je natuurlijk kunnen afvragen wat licht te maken heeft met de dagelijkse levensprocessen van planten en mensen, namelijk zeer veel. We bekijken hier de manier van het waarnemen van licht door het menselijk oog.
4.2.2 Opbouw van het menselijk oog
Figuur 6: opbouw van het oog
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Fysiologie van het menselijk oog
13
4.2.3 Stralingsgang door het oog
Figuur 7: Lichtinval bij een oog
De eigenschap van het oog is dat het geen vast brandpunt heeft, maar de kringspieren rond de ooglens kunnen zich samentrekken waardoor de lens boller of minder bol komt te staan. Daardoor zal het brandpunt zich verleggen zodat het beeldpunt altijd op de gele vlek beland. Men spreekt ook wel dat het oog kan accommoderen.
Figuur 8: verleggen van het brandpunt
4.2.4 Waarnemen van kleur
Het oog is een waarnemingsorgaan (zintuig) dat, indien geprikkeld, door licht hierover informatie naar de hersenen stuurt. Het onderscheiden van kleuren wordt mogelijk gemaakt door drie verschillende typen lichtgevoelige cellen in het netvlies, kegeltjes genoemd. Deze kegeltjes werken het best in fel ligt en bevinden zich op de gele plek.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Fysiologie van het menselijk oog
14
Elk type kegeltje bevat een ander kleurpigment en heeft daardoor een eigen gevoeligheidsmaximum. De drie optimale golflengten worden aangeduid met verschillende naamgevingen: De meest neutrale naamgeving is S (van short) voor de kegeltjes die het gevoeligst zijn voor kortgolvig licht, L voor de kegeltjes die het gevoeligst zijn voor langgolvig licht en M voor de kegeltjes die het gevoeligst zijn voor een gebied daar tussenin. De maxima liggen als volgt:
Figuur 9: rood-, groen- en blauwgevoelige kegeltjes
Zoals te zien op de bovenstaande figuur vallen deze gevoeligheden ook samen met de 3 hoofdkleuren rood, groen en blauw. Daarom spreekt men ook van de rood-, groen- en blauwgevoelige kegeltjes. In de buurt van de toppen van de gevoeligheidskrommen kunnen mensen kleuren van elkaar onderscheiden die slechts 1 nm in golflengte van elkaar verschillen. In totaal kunnen we tussen de 120 en 160 zuivere kleuren van elkaar onderscheiden, mits we ze naast elkaar kunnen zien. Zonder vergelijkingsmateriaal kunnen we slechts 10 tot 14 kleuren herkennen. Maar niet enkel de golflengte is van belang, ook de intensiteit van het licht zal de waarneming beïnvloeden want als men oranje waarneemt op een lage intensiteit zullen we de kleur ervaren als bruin. Door deze kegeltjes kunnen de binnenkomende lichtgolven gedetecteerd worden en kan er door de hersenen een kleur aan gekoppeld worden.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Mengen van kleuren
15
4.3 Mengen van kleuren
4.3.1 Additieve kleurmenging
Thomas Young (1773-1829) ontdekte begin 1800 dat je alle kleuren kon maken met slechts drie lichtbundels. Deze drie lichtbundels moesten in frequentie ver uit elkaar liggen. Als die lichtbundels samen wit licht maken, betekent dat we de drie primaire kleuren hebben: rood, blauw en groen. De kleur die er ontstaat als we deze drie kleuren mengen hangt af van de verhouding waarin deze gemengd worden. Als we twee van deze kleuren met dezelfde verhouding mengen dan ontstaan er drie nieuwe kleuren die de secundaire kleuren worden genoemd. Deze zijn geel, magenta en cyaan.
Figuur 10: additieve kleurmenging
Deze kleurmenging heet additieve kleurmenging, dit komt van optellen, wat bij deze vorm van kleurmenging gebeurt. We beginnen zonder licht (zwart), en tellen daar licht met bepaalde kleuren bij op tot we uiteindelijk wit bekomen. cyaan= groen + blauw (in dezelfde verhouding gemengd) geel= groen + rood (in dezelfde verhouding gemengd) magenta= rood + blauw (in dezelfde verhouding gemengd) In deze voorbeelden worden telkens 2 primaire kleuren gemengd tot een secundaire kleur, deze kleur en de primaire kleur die niet gebruikt werd zijn complementaire kleuren. vb. geel en blauw zijn complementaire kleuren. Wanneer men deze kleuren niet in dezelfde verhouding mengt dan ontstaat er een tussenkleur die meer eigenschappen bezit van het kleur dat de grootste verhouding heeft.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Mengen van kleuren
16
Deze vorm van kleurmenging wordt onder andere gebruikt bij beeldschermen, waarbij elk van de drie lichtbronnen gevormd wordt door een enkel lichtpunt, een pixel. Voor het oog vallen de bronnen dan samen.
4.3.2 Subtractieve kleurmenging
De term subtractief komt uit van aftrekken, wat bij deze vorm van kleurmenging gebeurt. Er wordt begonnen met wit en daar worden primaire kleuren vanaf gehaald. Dit is het tegengestelde proces van de additieve kleurmenging, waarbij licht van verschillende kleuren gemengd wordt. geel= wit – blauw cyaan= wit – rood magenta= wit – groen Men kan dus een kleur bekomen door zijn complementaire kleur wan wit af te trekken.
Figuur 11: subtractieve kleurmenging
Bij deze kleurmenging is de mengkleur is altijd donkerder dan de donkerste bronkleur omdat er licht verloren gaat. Dit komt omdat we beginnen met een witte ondergrond die dus wit licht reflecteert. Dit witte licht is een mengsel van licht van alle golflengten van het zichtbare spectrum. Door over deze ondergrond andere kleuren te plaatsen zullen complementaire kleuren hiervan geabsorbeerd worden en de rest zal gereflecteerd worden. Als we bijvoorbeeld cyaan en geel boven deze ondergrond plaatsen dan worden rood en blauw geabsorbeerd en blijft er dus groen over. We trekken dus als het ware de kleuren van elkaar af.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Mengen van kleuren
17
4.3.3 Vergelijking
Wanneer we bij additieve kleurmenging de drie primaire kleuren met de verhouding 1/1/1 mengen dan ontstaat er wit. In tegenstelling tot subtractieve kleurmenging waarbij er zwart ontstaat als we de drie secundaire kleuren met dezelfde verhouding mengen. Als we nu magenta en cyaan met de verhouding (1/1) mengen dan bekomen we bij additieve kleurmenging wit en bij subtractieve kleurmenging blauw. Wanneer we rood en groen met dezelfde verhouding (1/1) mengen dan bekomen we bij additieve kleurmenging geel en bij subtractieve kleurmenging zwart. Hieruit kunnen we besluiten dat wanneer we kleuren additief mengen en de complementaire kleuren subtractief mengen, dat de 2 nieuwe kleuren complementair zullen zijn. Wanneer we 2 secundaire kleuren additief mengen bekomen we wit en als we 2 secundaire kleuren subtractief mengen bekomen we zwart. vb. blauw + rood = magenta ; wit – geel – cyaan = groen ; groen en magenta zijn complementaire kleuren.
Figuur 12: de kleurencirkel
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Mengen van kleuren
18
4.3.4 Analyse van kleuren
De RGB waarde: In de meeste fotobewerkingsprogramma’s kan je de kleur van elke pixel op je scherm selecteren en de RGB waarde daarvan bekijken. Via een online RGB/CMY convertor kan je de RGB waarden naar CMY waarden omzetten.
4.3.5 De kleur van voorwerpen
4.3.5.1 Ondoorschijnbare voorwerpen Een gekleurd ondoorschijnend voorwerp zal bij wit invallend licht een gedeelte van de lichtstralen weerkaatsen en een ander deel absorberen. Het gereflecteerde licht wordt opgevangen door je netvlies en zo neem je zijn kleur waar. Een geel voorwerp zal het gele licht reflecteren en al het andere licht absorberen waardoor ons oog alleen de gele lichtstralen opvangt.
Rood + Groen + Blauw
Rood + Groen + Blauw Blauw
Rood + Groen + Blauw
Rood
Rood + Groen = Geel
Figuur 13: lichtinval bij ondoordringbare voorwerpen
4.3.5.2 Doorschijnbare voorwerpen Een gekleurd doorschijnend voorwerp zal bij wit invallend licht een gedeelte van de lichtstralen absorberen en een ander deel doorlaten. Het doorgelaten licht wordt opgevangen door je netvlies en zo neem je zijn kleur waar. Een groen voorwerp zal het groene gele licht reflecteren en al het andere licht absorberen waardoor ons oog alleen de gele lichtstralen opvangt. Dit is de reden waarom als je bv. door een groen Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Mengen van kleuren
19
gekleurd glas kijkt dat de verhouding groen op de achtergrond veel hoger lijkt omdat al het andere gereflecteerde licht voornamelijk geabsorbeerd word door het glas.
Figuur 14: lichtinval op doorschijnend voorwerp
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
20
5 Opbouw van de kleursensor 5.1 Werking van een diode en LED 5.1.1 Principe van een diode
Een diode is een elektronische component die de stroom in de ene zin geleidt en in de andere zin niet. Dit is eigenlijk een soort elektronisch terugslagventiel. Wanneer de diode geleidt is die in doorlaat en als die de stroom niet geleidt staat die in sper. Wanneer de diode in doorlaat staat zal deze de stroom toch niet doorlaten tenzij de spanning over de diode een bepaalde waarde heeft bereikt. Pas dan zal de diode de stroom doorlaten. Deze doorlaatspanning is afhankelijk van het type diode maar deze bedraagt meestal 0,6V.
5.1.2 Opbouw van een diode
Een diode is opgebouwd uit P- en N-materiaal. Maar wat voor materiaal is dat? Wanneer in een Siliciumkristal een relatief kleine hoeveelheid 5-waardige atomen, zoals fosfor, aanwezig zijn in het kristalrooster van 4-waardige siliciumatomen, dan bekomt men N-materiaal. Het 5de elektron van deze “donor” vindt geen binding in de kristalstructuur en zal daarom zwak verbonden zijn met de atoomkern. Dit elektron zal zich bij normale temperatuur vrijmaken en een vrij elektron worden. Omdat de donor een elektron heeft afgestaan zal deze een positieve lading krijgen, dit positief ion zit echter wel vast in het kristalrooster terwijl het elektron vrij is. De 5-waardige positieve ionen hebben nu een positieve lading en de vrije elektronen hebben een negatieve lading.
Figuur 15: N-materiaal
Wanneer in een Siliciumkristal een relatief kleine hoeveelheid 3-waardige atomen, zoals aluminium, aanwezig zijn in het kristalrooster van siliciumatomen, dan bekomt
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
21
men P-materiaal. Op de plaats waar het 3-waardige atoom zich bevindt ontbreekt er een elektron. De acceptor zal een elektron “vangen” bij een naburig siliciumatoom, er ontstaat dus een vrij positief gat. Maar omdat er een elektron wordt opgenomen door de acceptor ontstaat er ook een negatief ion dat vast zit in het kristalrooster. Het vrij gat is de naam die we geven aan de plaats waar er een elektron tekort is. Doordat die plaats verandert omdat er telkens een ander elektron wordt gevangen en zo een nieuw gat creëert noemen we dat gat een vrij gat. De 3-waarding ionen hebben nu een negatieve lading en de vrije gaten hebben een positieve lading.
Figuur 16: P-materiaal
Vanaf nu zullen we de voorstelling van P- en van N-materiaal vereenvoudigen door enkel de vaste positief/negatief geladen ionen en de vrije ladingsdragers te tekenen. Deze ionen worden als cirkels getekend met hun lading erin vermeld en de vrije positieve gaten worden als een ‘+’ getekend en de vrije elektronen worden als een ‘-’ getekend.
Figuur 17: N-materiaal vereenvoudigd
Figuur 18: P-materiaal vereenvoudigd
Zoals er hierboven vermeld is, is een diode een combinatie van P- en N- materiaal. Wanneer het P- en het N-materiaal tegen elkaar geplaatst worden zullen de positieve en de negatieve vrije ladingsdragers aan het contactoppervlak recombineren en elkaar opheffen. Door de overmaat vaste negatieve ionen wordt het P-kristal negatief en door de overmaat vaste positieve ionen wordt het N-kristal positief geladen. De andere vrije negatieve ladingsdragers worden afgestoten door het P-kristal en de andere vrije positieve ladingsdragers worden afgestoten door het N-kristal. Er ontstaat een sperlaag. Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
22
Figuur 19: ontstaan van een sperlaag
Wanneer de diode gepolariseerd wordt in sperzin (+ klem aan het N-materiaal) dan zullen de vrije negatieve ladingsdragers zich van de sperlaag weg verplaatsen waardoor deze groter wordt en er dus geen stroom vloeit.
Figuur 20: polariseren van een diode
Wanneer de diode in doorlaat is gepolariseerd (+ klem aan het P-materiaal) dan zullen de vrije negatieve ladingsdragers zich van de - klem weg verplaatsen waardoor de sperlaag nauwer wordt en er vanaf 0,6V een stroom kan vloeien.
Figuur 21: diode in doorlaat
Tijdens de diode in doorlaat is komt er warmtestraling vrij. Een LED (light-emitting diode) is een diode waarbij de energie en ook frequentie van deze straling hoger is, zo hoog dat we het zelfs kunnen zien (=zichtbaar licht).. Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
23
5.1.3 De 3 gebruikte LED’s We gebruiken voorlopig 3 verschillende LED’s: een blauwe, een groene en een rode LED. Deze 3 LED’s hebben elk hun eigen spectrumcurves, deze curve toont de relatieve intensiteit weer in functie van de frequentie. De relatieve intensiteit is de verhouding tussen de intensiteit en de maximum intensiteit van de LED.
Figuur 22: curves van voormalige lampen
Zowel de blauwe als de groene LED heeft een stroom nodig van 20 mA. Bij deze stroom staat er zo’n 4V over de blauwe en 2V over de groene LED. De rode LED heeft een stroom nodig van 30 mA en er staat een spanning over van 1,9V.
5.2 Werking van een fotodiode
5.2.1 Principe van een fotodiode
Wanneer er een elementair deeltje licht (foton) invalt op het siliciumkristal dan kan die een binding tussen 2 atomen verbreken. Dit betekent dat er een vrij elektron en een vrij gat ontstaan, deze 2 kunnen niet recombineren omdat het vrije elektron aangetrokken wordt door het N-materiaal en het vrije gat aangetrokken wordt door het P-materiaal. Er ontstaat een stroom door de verbruiker.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
24
Figuur 23: fotodiode
5.2.2 De gebruikte fotodiode
De fotodiode die wij gaan gebruiken in onze GIP is de BPW 21. Op de spectrumcurve kunnen we aflezen dat deze fotodiode alle kleuren kan meten die door de LED’s uitgezonden worden.
Figuur 24: hoogste intensiteit
Figuur 25: gewenste invalshoek
Uit de directionele curve kan worden afgeleid dat deze fotodiode een maximale gevoeligheid heeft wanneer het licht een hoek van 0° maakt t.o.v. het center van de fotodiode.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
25
5.3 Werking van de opamp als niet-inverterende versterker.
5.3.1 Algemene werking van een niet-inverterende versterker
Een versterker, waarbij er geen faseverschil optreedt tussen de in- en de uitgangsspanning. Oftewel, als de ingangsspanning stijgt, dan zal ook de uitgangsspanning stijgen. Niet inverterende versterkers worden tegenwoordig hoofdzakelijk met operationele versterkers uitgevoerd.
5.3.2 De schakeling van een niet-inverterende versterker als buffer.
Figuur 26: schematische voorstelling buffer
Figuur 27: opstelling buffer
5.3.3 Bufferen met een niet-inverterende versterker
Bij het bufferen van een spanning gaan we gebruik maken van een spanningsdeler. Als men de positieve poort aanstuurt zal de opamp een uitgaande spanning geven. Maar doordat de uitgaande poort van de opamp gekoppeld is aan de referentiepoort van de opamp zal de spanning van de uitgangspoort teruggekoppeld worden en ral de referentiespanning stijgen waardoor het verschil tussen Uin en UR2 vermindert. Hierdoor zal ook de uitgaande spanning van de opamp verminderen. De factor van de buffering kunnen we berekenen door R2 te delen door de som van R2 en R1
De bufferschakeling heeft als factor 1 – R1/(R1+R2)
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
26
5.3.4 De schakeling van een niet-inverterende versterker als versterking
Figuur 28: schematische voorstelling versterker
5.3.5 Versterken men een niet-inverterende versterker
Volgende eigenschappen in acht houden: Spanningsverschil tussen + en – zo klein mogelijk Door de ingang geen stroom. Uit onze 1st regel kunnen we stellen dat de Ur1 gelijk is aan Uin. Door R1 loopt nu de stroom I, deze stroom moet afkomstig zijn van de uitgang want volgens onze 2 de regel vloeit er geen stroom door de ingangen, daardoor in de uitgangsspanning gelijk aan Als we dit nu in 1 formule steken bekomen we:
De versterkingsschakeling heeft als factor
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
27
5.4 N-kanaal verrijkingsmosfet
5.4.1 Schematische voorstelling
Figuur 29: symbool; n-kanaal verrijkingsmosfet
5.4.2 Opbouw
Een N-kanaal verrijkingsmosfet is opgebouwd uiteen Stukje p-materiaal met 2 kleine N-materiaal juncties aan de uiteinden van het P-materiaal. Deze juncties bevatten beide een aansluiting, de ene is de Drain en de andere de source. Bij het contactoppervlak van het P-materiaal en het N-materiaal ontstaat er een sperlaag omdat de positieve vrije gaten van het P-materiaal combineren met de vrije elektronen van het N-materiaal (grijze zone). Door dit verschijnsel kan er geen stroom vloeien van de source naar de drain. Maar we kunnen wel stroom laten vloeien door middel van de Gate, dit procedé wordt later uitgelegd bij de werking (1.4.3), maar eerst gaan we de opbouw ervan bespreken. De Gate is een aansluiting op het P-materiaal die volledig geïsoleerd is door een oxidelaag. ( Vandaar MOS van Metal Oxide Screen) Deze laag is zeer dun maar heeft de waarde van een aantal terra ohm
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
28
Figuur 30: mosfet met ladingen
5.4.3 Werking
Als men de gate een positieve lading geeft door de positieve klem van een bron er op aan te sluiten zal het oxidelaagje een positieve lading krijgen. (Vandaar FET van Field Effect Transistor) Hierdoor zal hij de positieve ladingsdragers afstoten. Hierdoor ontstaat er als het ware een nieuwe sperlaag.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
29
Figuur 31: mosfet met zwakke aansturing op gate
Als we nu de positieve spanning op de gate verhogen door Ugs te verhogen zullen de positieve ladingsdragers nog meer worden afgestoten maar nu worden de weinige vrije elektronen in het P-materiaal aangetrokken. Deze kunnen wel nog niet weg want de Gate bevat nog steeds zijn oxidelaag. Bij de Gate is nu een geïnduceerd Nkanaal. Vrij vertaalt wil dit zeggen een strook met vrije elektronen in een P-materiaal. (voor deze rede heeft men dit element een N-kanaal verrijkingsmosfet genoemd) Deze elektronen voelen zich sterker aangetrokken door het oxidelaagje dan dat ze zich afgestoten voelen door de vaste negatieve ladingen van het P-materiaal. En Als men deze spanning dan nog verhoogt zal het N-kanaal zich verder uitbreiden waardoor er meer stroom kan vloeien Deze zogenaamde stroom vloeit van de Source naar de Drain. De Drain is verbonden met de positieve klem van de bron. Hierdoor worden de elektronen uit de N-junctie weggetrokken waardoor enkel de vaste positieve ladingen achterblijven. Deze lading trekt de trekt de vrije elektronen aan waardoor er een stroom kan vloeien. En deze vrije elektronen worden geleverd door de Drain die aan de negatieve klem van de bron aangesloten is. Doordat de source aan de negatieve kant van de bron is aangesloten worden de vrije elektronen in de N-junctie als het ware weggeduwd. En op het moment dat ze worden weggeduwd door de negatieve klem van de bron worden ze aangetrokken door het N-kanaal en door de Drain die nu geen vrije elektronen meer heeft. En daardoor kan er nu wel een stroom vloeien van de source naar de drain is de mosfet.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
30
M.a.w. wanneer de aangesloten spanning op de Gate hoog genoeg is ontstaat er een geïnduceerd N-kanaal en kan een elektronenstroom vloeien van de source naar de drain. Hoe breder het geïnduceerde N-kanaal langs de gate wordt, hoe groter de elektronenstroom kan zijn. Dit wil zeggen hoe groter de aangesloten spanning op de gate, hoe groter de stroom Ids door de mosfet (Ugs moduleert Ids, dit is natuurlijk gelimiteerd omdat men het N-kanaal niet breder kan maken dan de mosfet, maar ook om dat de stroom niet kan stijgen tot in het oneindige en er bij een te hoge spanning op de Gate doorslag ontstaat).
Figuur 32: mosfet in geleiding
5.4.4 Gebruikte MOSFET(BS170) Voor de aansturing van onze LED’s hebben we gekozen voor een BS170, dit is een compacte, vertrouwbare en goedwerkende mosfet. Het is belangrijk om te weten wat de grenzen van uw elementen zijn, maar ook wat de eigenschappen zijn. Daarom staan ze hieronder nog even kort samen gevat. De eigenschappen vertellen ons wat de MOSFET doet, deze zijn namelijk: De aan-weerstand tussen drain en source RDS (on) is 1,2ohm De mosfet heeft in geleiding een weerstand van 1,2ohm Ciss input capacitance is 24pf De mosfet kan zich ook gedragen als een condensator met een capaciteit van 24pf. Tj = -55 tot 150°C De gewenste temperatuur van de juncties zodat de mosfet Id25 is de maximale stroom bij 25°C Vdss is de spanning tussen drain en source bij 25°c Vgs is de spanning tussen gate en drain bij 25°C BVdss is de minimale spanning tussen drain en gate Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Opbouw kleurensensor
31
Vgsm is de maximale spanning tussen gate en source bij werking Td(on) is de tijd die nodig is om 10% van de gewenste Vgs te bereiken bij aanschakelen Tr(on) is de tijd tussen 10% en 90% van de gewenste Vgs bij aanschakelen Td(off) is de tijd die nodig de Vgs tot 90% van zijn oorspronkelijke waarde te doen dalen Tr(off) is de tijd die nodig is om van 90 naar 10% van de oorspronkelijke Ugs te gaan.
Figuur 33: BS170
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
TCS3200
32
5.5 TCS3200
5.5.1 Opbouw
De kleurensensor die wij gebruiken is de TCS3200. Deze sensor is IC. Een IC of geïntegreerde schakeling is een schakeling die op een niet printplaat gebouwd, die bestaat uit losse componenten. Maar waarin de schakeling en alle componenten geïntegreerd zijn op een plaatje silicium. Op dit siliciumplaatje bevindt zich een rooster (van 8 op 8) van 64 fotodiodes. Van deze 64 fotodiodes hebben 16 diodes een rode filter, 16 een groene filter, 16 een blauwe filter en ten slotte zijn er 16 zonder filter. (zie hieronder)
Figuur 34: TCS3200 met een grootte van 5 op 5 mm
5.5.2 Besturing
Voor je een kleur kan meten moet je de sensor vertellen welke waarde hij moet meten. Dit kan zowel de R-waarde, de G-waarde, de B-waarde of de totale waarde zijn. Dit bestuur je met poort S2 en S3 en hieronder staat een schema hoe je moet aansturen om een bepaalde kleur te meten. S2
S3
laag laag hoog hoog
laag hoog laag hoog
Waarde van meting rood blauw totaal groen
Ook kunnen we de uitgaande frequentie aanpassen door poort S0 en S1 aan te sturen en hieronder staat een tabel hoe je de uitgaande frequentie kan veranderen. Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW S0 laag hoog hoog
S1 hoog laag hoog
TCS3200
33
frequentiewaarde 2% 20% 100%
Om een duidelijk beeld te geven waar wat aangesloten wordt staat hier nog een foto met de pinbenamingen.
Figuur 35: pinaansluiting voor TCS3200
5.5.3 Werking
De kleurensensor werkt in 2 delen: Eerst meet de sensor de hoeveelheid licht hij opvangt, dit hangt natuurlijk af van welke waarde je leest omdat hij 4 verschillende waarden kan meten. vervolgens wordt deze warde omgezet in een bepaalde frequentie, afhankelijk van de intensiteit. Maar omdat deze frequenties zeer hoog kunnen oplopen verminderen we de uitgaande frequentie tot een 50ste van de originele frequentie waardoor de frequentie kan gemeten worden door onze Arduino. Maar omdat de sensor gevoelig is meten we in een afgesloten ruimte voor licht zodat de geen storingen krijgen in onze waarden. Desondanks hebben we wel licht nodig om de meting te kunnen doen. Daarom zit er in de ruimte 2 LED’s die aangestuurd worden zodat er een constant licht is met veel minder schommelingen.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
TCS3200
34
5.5.4 schema
Figuur 36: schematische aansluiting met functieblokken
Voor het aansturen van de sensor in verband met de kleuren gebruiken we de poorten van de Arduino zelf omdat deze constant moeten veranderen voor de verschillende metingen, maar voor de frequentie gebruiken we jumpers omdat deze altijd dezelfde blijven.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Praktisch deel
35
6 Praktisch deel 6.1 Werking Wanneer men de vlag onder de blauwe LED ‘de lantaarn’ plaatst zal de transportband in werking treden. Wanneer de vlag zich onder de kleurensensor bevindt zal de sensor beginnen meten. De gemeten kleuren verschijnen op het display en de vlag rolt van de transportband. Eens de vlag gevallen is verschijnt het land die de vlag voorstelt op het display. Dit hele proces wordt aangestuurd door een Arduino Mega 2560. Bijlage 4 is een foto van het volledige opstelling.
Figuur 37: Arduino Mega 2560
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Praktisch deel
36
6.1.1 De lantaarn
De lantaarn is een blauwe LED die een fotodiode belicht, hierdoor zal de fotodiode een signaal sturen naar de Arduino. Wanneer er zich een vlag tussen de LED en de fotodiode bevindt zal het lichtsignaal van de LED naar de fotodiode onderbroken orden en zal de fotodiode ook geen signaal meer naar de Arduino sturen. Wanneer dit gebeurd zullen we de transportband activeren.
Figuur 38: lantaarn + fotodiode
6.1.2 De transportband
De transportband is gebouwd met LEGO en wordt dus ook aangestuurd met een LEGO-module. We hebben een van de schakelaars van deze legomodule overbrugd met behulp van en optocoupler waardoor we de schakelaar konden aansluiten op onze Arduino. Met de schakelaar verbonden met de Arduino kunnen we de transportband aansturen.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Praktisch deel
37
Figuur 39: transportband
6.1.3 De groene LED
Er is een groene LED gemonteerd onder de kleurensensor. Deze zal wanneer de transportband is gestart een groen licht met een grote intensiteit op de kleurensensor schijnen. Wanneer er zich een vlag tussen de sensor en de LED bevindt zal de sensor deze grote intensiteit niet meer waarnemen. Hierdoor weten we dat er zich een vlag onder de sensor bevindt, zullen we de groene LED doven en de meting starten.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Praktisch deel
38
Figuur 40: groene LED
6.1.4 De 3 witte LED’s
Wanneer we weten dat de vlag onder de sensor ligt zullen we de transportband stilleggen. Daarna zal de eerste witte LED beginnen branden en zal de sensor zijn eerste meting uitvoeren. Dit gebeurd opnieuw maar dan met de tweede LED en daarna terug met de derde. Als de eerste drie metingen zijn uitgevoerd dan zal de transportband voor een bepaalde tijd terug in werking treden en daarna weer stoppen. Dit zorgt ervoor dat het middelste deel van de vlag onder de sensor ligt. Daarna zal er met elke LED nog een meting plaatsvinden. Hierna zal de transportband de vlag voor een bepaalde tijdsduur verplaatsen zodat het einde van de vlag onder de sensor ligt. Vervolgens worden er weer 3 metingen uitgevoerd en zal de vlag hierna verder verplaatst worden door de transportband.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Praktisch deel
39
Figuur 41: 3 witte LED's
6.1.5 De sensor De kleurensensor die wij hebben gebruikt is de TCS3200. Deze is zo’n 4 cm boven de transportband geplaatst in een doosje waaraan vanbinnen zwart papier is bevestigd om een zo foutloos mogelijke meting te verkrijgen. We hebben bepaalde delen van de transportband afgedekt met zwart papier om meetfouten zoveel mogelijk uit te sluiten.
Figuur 42: de sensor in zijn behuizing
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Praktisch deel
40
6.1.5.1 Het schema
Het groene deel bestaat uit 2 stukken. Om te beginnen belicht een blauwe led de fotodiode ( we kiezen voor een blauwe led omdat de foton ervan een grotere energie hebben ) waardoor de mosfet niet wordt aangestuurd en dus een hoog signaal krijgt. Als we dan met een vlag de fotodiode afdekken zal de fotodiode de stroom niet meer doorlaten, hierdoor wordt de mosfet aangestuurd. Als de mosfet wordt aangestuurd kan er een stroom vloeien, hierdoor zal de spanning op de poort van de Arduino verminderen en weet de Arduino dat er een vlag op de transportband ligt. Blauwe deel stuurt de transportband aan. Omdat die is opgebouwd uit lego moesten we ook een besturingspaneeltje van lego gebruiken. Om dit te doen gebruikten we een opto-coupler. Als de Arduino een laag signaal stuurt, zal er een stroom vloeien en zal de LED branden, vervolgens treed het foto-elektrisch effect op en zal er een stroom beginnen vloeien waardoor de IR module wordt aangestuurd Het rode deel is de besturing van de witte LED’s we sturen ze aan met behulp van een mosfet. De mosfet zelf wordt aangestuurd door onze Arduino. Omdat we 3 LED’s moeten aansturen, hebben we dit deel ook 3 keer gebruikt. Het oranje deel is enkel een afvlakcondensator die de pieken en dalen rechttrekt waardoor de gelijkspanning van 5 volt constant is.
Figuur 43: schema vlaggensensor
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Praktisch deel
41
6.2 De vlaggenmatrix We hebben elke vlag opgedeeld in 9 delen, aan de hand van de verschillende kleuren in die delen kunnen we bepalen of de strepen horizontaal of verticaal liggen.
Figuur 44: vlaggenmatrix
We weten dat de strepen horizontaal liggen wanneer: - kleur 1 = kleur 4 = kleur 7 - kleur 2 = kleur 5 = kleur 8 - kleur 3 = kleur 6 = kleur 9 We weten dat de strepen horizontaal liggen wanneer: - kleur 1 = kleur 2 = kleur 3 - kleur 4 = kleur 5 = kleur 6 - kleur 7 = kleur 8 = kleur 9 Wanneer we weten of de strepen horizontaal of verticaal liggen, kunnen we naar een verschillend algoritme gaan die de juiste vlag bepaald.
6.2.1 Horizontale strepen
Bij horizontale strepen hoeven we alleen nog maar met kleur 1, kleur 2 en kleur 3 rekening te houden. De vlaggen die in deze categorie vallen zijn: Hongarije, Litouwen, Duitsland, Estland, Nederland, Luxemburg, Oostenrijk en Bulgarije.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Praktisch deel
42
6.2.2 Verticale strepen
Bij verticale strepen hoeven we alleen nog maar met kleur 1, kleur 4 en kleur 7 rekening te houden. De vlaggen die in deze categorie vallen zijn: Italië, Frankrijk, Ierland, Roemenië en België.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Toepassingen
43
7 Toepassingen van kleurensensor 7.1 Barcode Streepjescodes worden voor verschillende toepassingen gebruikt, en voor veel toepassingen is een aparte codeermethode in gebruik. Op veel plaatsen waar met een groot aantal producten of mensen wordt gewerkt, doen de reeksen streepjes, al dan niet vergezeld van cijfers, hun intrede. Bijvoorbeeld in de supermarkt op de producten. In ziekenhuislaboratoria registreert men met streepjescodes de honderden buisjes bloed die dagelijks binnenkomen. Parkeerautomaten gebruiken streepjescode om de prijs te berekenen en de slagboom te openen. Bibliotheken gebruiken barcodes in boeken en op lenerskaarten om het uitlenen en terugbrengen beter op te volgen. Bij het inchecken van bagage in een luchthaven krijgt die een barcode met de bestemming.
Figuur 45: barcode scannen
7.2 QR-code Een QR-code is een bepaald type tweedimensionale streepjescode die in1994 is ontwikkeld. De letters QR zijn een afkorting van Quick Response ("snel antwoord"). Oorspronkelijk werd dit systeem ontwikkeld voor Toyota zodat ze een beter systeem zouden hebben voor het ordenen en identificeren van hun onderdelen. Maar doordat Japan al vroeg GSM-toestellen had met camera en draadloos internet. Zo ontstond het idee om een QR-code te koppelen aan een URL.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Toepassingen
44
Figuur 46: QR-code scannen
7.3 Wetenschappelijk onderzoek Er worden ook veel onderzoeken gedaan naar manier om coatings nog witter te kunnen maken. Dit doen ze met behulp van kevers waarvan de schubben nagenoeg al het licht reflecteren. Dit komt door de chinitedraden (Chitine is een keten van suikermoleculen) in de schubben. De rede van hun onderzoek is hoe deze kevers het aanmaken want het is de mens tot op vandaag nog niet gelukt om dit te evenaren.
Figuur 47: de cyphochillus kever
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Toepassingen
45
7.4 Kwaliteitscontrole Het klink misschien wat raar maar aan de hand van de kleur kan men ook kwaliteitscontroles doen.
7.4.1 Speculaas
Bij Lotus Bakeries worden ook kleursensoren gebruikt om de kwaliteit van de speculaaskoekjes te controleren want aan de hand van de kleur, kan men te weten komen of de koekjes al dan niet genoeg gebakken zijn. Deze gegevens worden dan verwerkt en vervolgens wordt de oven automatisch bijgeregeld.
Figuur 48: speculaas
7.5 Landbouw In Amerika worden infraroodsensoren gebruikt in de landbouw van bijvoorbeeld maïs. Als maïs rijp is zal het een andere infrarode straling uitzenden dan als het nog aan het groeien is of als het eventueel ziek is.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Besluit
46
8 Besluit De hoofdopdracht van deze Geïntegreerde Proef was om verschillende vlaggen met 3 horizontale of verticale strepen te kunnen onderscheiden aan de hand van hun kleur. Hiervoor moesten we een kleurensensor bouwen en het hele proces moest worden aangestuurd met een Arduino. Oorspronkelijk zou onze kleurensensor bestaan uit een rode, een blauwe en een groene LED met een fotodiode als sensor maar aangezien we al snel doorhadden dat we op deze manier onze opdracht niet op tijd zouden kunnen afwerken hebben we een andere methode gebruikt. Namelijk een kleurensensor, die een reeks fotodioden bevat waarvan er enkele een filter bevatten voor zowel rood, groen als blauw licht, en een witte LED. Door de GIP heb ik enorm veel bijgeleerd, ik heb leren werken en programmeren met de Arduino. Bovendien heb ik elektronische componenten gebruikt waarvan ik niet eens wist wat je ermee kon doen. Ik heb ook veel over de eigenschappen van kleur bijgeleerd. Tijdens dit project werkten we in groep, ik werkte samen met Bob Thys, dit zorgde soms wel voor problemen omdat we allebei graag ons eigen ding doen maar omdat we ook elk onze fouten kunnen toegeven, waren die problemen snel opgelost. In het begin vlotte het programmeren totaal niet maar naarmate het jaar vorderde merkte ik dat het programmeren steeds sneller en efficiënter ging. Ook het samenwerken zorgde soms voor problemen, als we bijvoorbeeld elk iets op een verschillende manier wilden aanpakken verloren we soms wat tijd. Ondanks dit tijdverlies, slaagden we er toch in om alles intijds af te krijgen. Op de opendeurdag werd ons eindwerk ten toon gesteld. Vele mensen toonden interesse in dit project en we ontvingen vele positieve commentaren. Het was ook een leuke oefening om aan al deze enthousiaste mensen dit project uit te leggen. Dit onderwerp was zeer geschikt en boeiend om een eindwerk over te maken omdat er zoveel toepassingen en uitbreidingen voor bestaan. Men kan dit project op enorm veel manieren uitbreiden en verfijnen dat het aantal mogelijkheden onbeperkt is.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
47
9 Integratie Algemene Vakken 9.1 Nederlands
9.1.1 Aanvraag stage
Zie bijlage 1
9.1.2 Aanvraag info
Zie bijlage 2
9.1.3 Sollicitatiebrief
Zie bijlage 3
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
48
9.2 Frans
9.2.1 Demande de documentation
Boris Wauters Oosthoek 125a BE-9960 ASSENEDE BELGIQUE + 32 9 344 45 23
[email protected]
2014-10-22
Assinel 34 Rue du Commerce FR-92700 COLOMBES FRANCE
Demande de documentation
Madame Monsieur Vous serait-il possible de me faire parvenir de la documentation sur les photodiodes produites par votre entreprise? Je suis élève de terminale en section sciences industrielles, dans un lycée flamand, à Eeklo, en Belgique. En ce moment, je prépare mon travail de fin d’études sur les détecteurs de couleur, et notamment sur l’utilisation des photodiodes silicium. Votre documentation à ce sujet me serait donc très utile. Je vous remercie d’avance de la suite favorable que vous pourriez donner à ma demande. Veuillez agréer, madame, monsieur, mes sincères salutations.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
49
Boris Wauters
9.2.2 Compréhension technique
9.2.2.1 Texte de base en français
CAPTEURS PHOTOELECTRIQUES: PRINCIPES DE BASE DU FONCTIONNEMENT
La lumière La lumière visible est une radiation électromagnétique qui a une longueur d’onde comprise entre 390 et 770 nm. La lumière que nous percevons est blanche lorsqu’elle est formée, dans une même mesure, de toutes les composantes du spectre visible ; elle est en revanche colorée en cas de prédominance d’un champ de longueur d’onde spécifique. Pour les détecteurs photoélectriques, on utilise principalement des sources à l’état solide dénommées LED (Diodes Électroluminescentes), aujourd’hui disponibles avec une émission dans chacune des couleurs et à lumière blanche, ainsi qu’en infrarouge (plus de 770 nm) et en ultraviolet (moins de 390 nm).
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
50
Transmission, Absorption, Réflexion Quand la lumière atteint un objet, trois phénomènes se produisent toujours simultanément : Réflexion (ρ), Absorption (α) et Transmission (τ), dans des rapports différents selon le matériau, la surface, l’épaisseur ou la couleur de l’objet qui peut par conséquent être détecté ou reconnu au moyen d’un détecteur photoélectrique.
Le détecteur photoélectrique Un détecteur photoélectrique, que l’on appelle également détecteur optoélectronique ou plus communément cellule photoélectrique, se compose généralement des éléments suivants : a) un photoémetteur, qui convertit un signal électrique modulé en impulsions d’énergie lumineuse ; b) un système optique, qui dirige le faisceau lumineux émis ; c) un photorécepteur, qui convertit l’énergie lumineuse reçue en signal électrique ; d) un démodulateur-amplificateur, qui extrait et amplifie la partie de signal effectivement due à l’émetteur de lumière modulée ; e) un comparateur, qui effectue une comparaison entre le signal reçu et un seuil de commutation ; f) une sortie de puissance, à transistors ou à relais, qui commande un actionneur ou directement la charge.
[…] Détecteurs de couleur La couleur d’un objet éclairé dépend des composantes de couleur de la lumière incidente qui sont réfléchies, en soustrayant celles qui, au contraire, sont absorbées. La couleur dominante, définie ‘teinte’, dépend de la longueur d’onde de la lumière réfléchie ; tandis que la ‘saturation’ indique le pourcentage de pureté par rapport au blanc qui représente 0%. La teinte et la saturation définissent ensemble la ‘chromaticité’, ou ‘chrominance’. Les détecteurs de couleur, ou chromatiques, ont une fonction de proximité à triple émission de lumière, généralement à LED RVB. La couleur d’un objet est identifiée sur la base des différents coefficients de réflexion Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
51
que l’on obtient avec les émissions de lumière rouge (Red), verte (Green), et bleue (Blue). […]
Les applications sont extrêmement diffuses dans tous les secteurs et vont des contrôles de la qualité et de l’usinage à la manutention automatique, pour l’identification, l’orientation et la sélection d’objets selon la couleur.
Source : http://www.audin.fr/pdf/documentations/datalogic-automation/capteursphotoelectriques/principe.pdf
9.2.2.2 Traduction néerlandaise
Optische sensoren: functioneringsregels Het licht Het zichtbaar licht is een elektromagnetische straling met een golflengte tussen de 390 en 770 nm. Het licht dat wij waarnemen is wit als het in gelijke mate wordt waargenomen,, uit alle componenten van het zichtbaar spectrum. Het is daarintegen gekleurd als 1 of meerdere golflengtes domineren. Voor optische detectoren gebruikt men voornamelijk bronnen van vaste stof, ook wel bekend als LED (Light emmiting diodes = lichtgevende diodes), die vandaag verkrijgbaar zijn in elke kleur en ook wit licht, evenals in infrarood (meer dan 770nm) en in ultraviolet (minder dan 390nm)
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
52
Transmissie, absorptie, reflectie Wanneer licht een object raakt, vinden er altijd 3 fenomenen tegelijk plaats: Reflectie (ρ), Absorptie (α) en transmissie (τ). De drie fenomenen vinden in een verschillende verhouding plaats, afhankelijk van het materiaal, het oppervlak, de dikte en de kleur van het object dat dus kan worden gedetecteerd of worden herkend door middel van een optische sensor.
De optische sensor Een optische sensor, die ook wel opto-elektronische sensor of vaker nog fotocel wordt genoemd, bestaat meestal uit de volgende elementen: a) een foto-emitter, die een gemoduleerd elektrisch signaal omzet in pulsen van lichtenergie; b) een optisch systeem dat de uitgezonden lichtstralen stuurt; c) een fotosensor die de lichtenergie ontvangt en in een elektrisch signaal omzet; d) een demodulator-versterker, waarmee het deel van het signaal dat effectief van de gemoduleerde lichtbron afkomstig is, wordt geëxtraheerd en versterkt; e) een comparator die een vergelijking tussen het ontvangen signaal en een omschakelingsdrempel uitvoert; f) een vermogensuitgang met een transistor of een relais, die een actuator of de belasting zelf bestuurt;
[…] Kleurensensoren De kleur van een verlicht object is afhankelijk van de kleurcomponenten van het invallende licht die worden gereflecteerd, zonder de andere kleurcomponenten die daarentegen worden geabsorbeerd. De dominante kleur, ‘tint’ genoemd, is Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
53
afhankelijk van de golflengte van het gereflecteerde licht, terwijl de “verzadiging” de zuiverheidsgraad aangeeft t.o.v. wit, dat overeenstemt met 0%. De tint en de verzadiging vormen samen de kleurtoon of chroma. Kleursensoren kunnen in de nabijheid van wit licht 3 kleurwaarden onderscheiden, meestal RGB. De kleur van een object wordt geïdentificeerd op basis van verschillende reflectiecoëfficiënten die verkregen worden met de emissie van rood licht (Red), groen licht (Green) en blauw licht (Blue). […]
De toepassingen zijn zeer uitgebreid in alle sectoren en variëren van kwaliteitscontroles en machinale bewerkingen tot automatisch onderhoud. Kleursensoren dienen voor identificatie, oriëntatie en selectie van objecten op basis van kleur.
9.2.2.3 Lexique bilingue
Vocabulaire technique Français
Néerlandais
amplifier
versterken
comparateur
comparator
convertir
omzetten
démodulateur-amplificateur
demodulerende-versterker
détecteur optoélectronique
optische sensor
diriger
sturen
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
54
émetteur de lumière modulée
modulerende lichtemitter
faisceau lumineux
lichtstralen
longueur d’onde
golflengte
lumière
licht
photoémetteur
foto-emitter
photorécepteur
fotosensor
radiation électromagnétique
elektromagnetische straling
seuil de commutation
omschakelingsdrempel
sortie de puissance
vermogensuitgang
9.2.2.4 Questionnaire
La lumière est un radiation électromagnétique de quelle longueur ? La lumière visible est une radiation électromagnétique qui a une longueur d’onde comprise entre 390 et 770 nm. Quelles sources utilise-t-on principalement pour les détecteur photoélectriques ? Pour les détecteurs photoélectriques, on utilise principalement des sources à l’état solide dénommées LED. Quels sont les trois phénomènes qui se produisent quand la lumière atteint un objet ? Quand la lumière atteint un objet, trois phénomènes se produisent toujours simultanément : Réflexion, Absorption et Transmission. Qu’est-ce qui influence ces phénomènes ? Les paramètres qui influence ces phénomènes sont le matériau, la surface, l’épaisseur ou la couleur de l’objet. De quoi se compose un détecteur photoélectrique ? Un détecteur photoélectrique se compose généralement des éléments suivants: un photoémetteur, un système optique, un photorécepteur, un démodulateuramplificateur, un comparateur et une sortie de puissance. Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
55
Quelle est la fonction d’un photorécepteur ? Un photorécepteur convertit l’énergie lumineuse reçue en signal électrique. Quelle est la fonction d’un démodulateur-amplificateur ? Un démodulateur-amplificateur extrait et amplifie la partie de signal effectivement due à l’émetteur de lumière modulée. De quoi dépend la couleur d’un objet éclairé ? La couleur d’un objet éclairé dépend des composantes de couleur de la lumière incidente qui sont réfléchies, en soustrayant celles qui, au contraire, sont absorbées. Comment la couleur d’un objet est-elle identifiée ? La couleur d’un objet est identifiée sur la base des différents coefficients de réflexion que l’on obtient avec les émissions de lumière rouge (Red), verte (Green), et bleue (Blue). Il y a beaucoup d’applications possible pour les détecteurs de couleur ? Les applications sont nombreuses dans tous les secteurs et vont des contrôles de la qualité et de l’usinage à la manutention automatique, pour l’identification, l’orientation et la sélection d’objets selon la couleur.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
56
9.3 Engels
9.3.1 Technical text
The Electromagnetic and Visible Spectra Electromagnetic waves are waves that are capable of traveling through a vacuum. Unlike mechanical waves that require a medium in order to transport their energy, electromagnetic waves are capable of transporting energy through the vacuum of outer space. Electromagnetic waves are produced by a vibrating electric charge and as such, they consist of both an electric and a magnetic component. Electromagnetic waves exist with an enormous range of frequencies. This continuous range of frequencies is known as the electromagnetic spectrum. The entire range of the spectrum is often broken into specific regions. The subdividing of the entire spectrum into smaller spectra is done mostly on the basis of how each region of electromagnetic waves interacts with matter. The diagram below depicts the electromagnetic spectrum and its various regions. The longer wavelength, lower frequency regions are located on the far left of the spectrum and the shorter wavelength, higher frequency regions are on the far right. Two very narrow regions within the spectrum are the visible light region and the X-ray region. You are undoubtedly familiar with some of the other regions of the electromagnetic spectrum.
Visible Light Spectrum Though electromagnetic waves exist in a vast range of wavelengths, our eyes are sensitive to only a very narrow band. Since this narrow band of wavelengths is the means by which humans see, we refer to it as the visible light spectrum. Normally when we use the term "light," we are referring to a type of electromagnetic wave that stimulates the retina of our eyes. In this sense, we are referring to visible light, a small spectrum from the enormous range of frequencies of electromagnetic radiation. This visible light region consists of a spectrum of wavelengths that range from approximately 700 nanometres (abbreviated nm) to approximately 400 nm. Expressed in more familiar units, the range of wavelengths extends from 7 x 10-7
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
57
meter to 4 x 10-7 meter. This narrow band of visible light is affectionately known as ROYGBIV.
Each individual wavelength within the spectrum of visible light wavelengths is representative of a particular colour. That is, when light of that particular wavelength strikes the retina of our eye, we perceive that specific colour sensation. Isaac Newton showed that light shining through a prism will be separated into its different wavelengths and will thus show the various colours that visible light is comprised of. The separation of visible light into its different colours is known as dispersion. Each colour is characteristic of a distinct wavelength; and different wavelengths of light waves will bend varying amounts upon passage through a prism. For these reasons, visible light is dispersed upon passage through a prism. Dispersion of visible light produces the colours red (R), orange (O), yellow (Y), green (G), blue (B), and violet (V). It is because of this that visible light is sometimes referred to as ROY G. BIV. (Incidentally, the indigo is not actually observed in the spectrum but is traditionally added to the list so that there is a vowel in Roy's last name.) The red wavelengths of light are the longer wavelengths and the violet wavelengths of light are the shorter wavelengths. Between red and violet, there is a continuous range or spectrum of wavelengths. The visible light spectrum is shown in the diagram below.
When all the wavelengths of the visible light spectrum strike your eye at the same time, white is perceived. The sensation of white is not the result of a single colour of light. Rather, the sensation of white is the result of a mixture of two or more colours of light. Thus, visible light - the mix of ROYGBIV - is sometimes referred to as white light. Technically speaking, white is not a colour at all - at least not in the sense that there is a light wave with a wavelength that is characteristic of white. Rather, white is the combination of all the colours of the visible light spectrum. If all the wavelengths of the visible light spectrum give the appearance of white, then none of the wavelengths would lead to the appearance of black. Once more, black is not actually a colour. Technically speaking, black is merely the absence of the wavelengths of the visible light spectrum. So when you are in a room with no lights and everything around you appears black, it means that there are no wavelengths of visible light striking your eye as you sight at the surroundings.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
58
Source: http://www.physicsclassroom.com/class/light/Lesson-2/The-Electromagneticand-Visible-Spectra
9.3.2 Glossary
Word
Reference
Meaning
Context
affectionately
toegenegen
showing feelings of liking or love
She stroked his hair almost affectionately, though there was no change in his manner.
approximately
ongeveer
close to a particular number or time although not exactly that number or time
The job will take approximately three weeks, and costs approximately £1,000.
characteristic
eigenschap
typical of a person or thing
With the hospitality so characteristic of these people, they opened their house to over 50 guests.
charge
lading
the amount of electricity that an electrical device stores or that a substance carries
Electromagnetic waves are produced by a vibrating electric charge.
comprise
omvat
to have as parts or members, or to be those parts or members
The course comprises a class book, a practice book, and a CD.
dispersion
spreiding
the separation of light into different colours
Dispersion of visible light produces colours.
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
59
distinct
Verschillend(e)
clearly separate and different (from something else)
There are two distinct factions within the one political party.
electromagnetic
elektromagnetisch
having magnetic and electrical parts
The electron then interacts electromagnetically with the quarks at close distance and considerably disturbs them.
frequency
frequentie
the number of times that a wave, especially a light, sound, or radio wave, is produced within a particular period, especially one second
The human ear cannot hear very high-frequency sounds.
nanometre
nanometer
0.000,000,001 of a metre
The visible light region consists of a spectrum of wavelengths that range from approximately 700 nanometres (abbreviated nm) to approximately 400 nm.
perceive
waarnemen
to see something or someone, or to notice something that is obvious
Bill perceived a tiny figure in the distance.
prism
prisma
a transparent glass or plastic object that separates white light that passes through it into different
Isaac Newton showed that light shining through a prism will be separated into its different Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
60
colours
wavelengths and will thus show the various colours that visible light is comprised of.
represent
voorstellen
to be a sign or symbol of something
To many people the Queen represents the former glory of Britain.
retina
netvlies
the area at the back of the eye that receives light and sends pictures of what the eye sees to the brain
When light of a particular wavelength strikes the retina of our eye, we perceive a specific colour sensation.
separation
scheiding
a situation in which two or more people or things are separated
After many years the government finally abandoned its apartheid system of racial separation.
spectrum
spectrum
the set of colours into which a beam of light can be separated, or a range of waves, such as light waves or radio waves
The colours of the spectrum - red, orange, yellow, green, blue, indigo, and violet - can be seen in a rainbow.
vacuum
vacuüm
a space from which There is no air most or all of the pressure in a matter has been vacuum. removed, or where there is little or no matter
vast
ruim
extremely big
A vast audience watched the Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
61 broadcast.
vibrate
vibreren
to shake slightly and quickly, or to cause something to do this, in a way that is felt rather than seen or heard
The whole station seemed to vibrate as the express train rushed through.
wavelength
golflengte
the distance between two waves of energy, or the length of the radio wave used by a particular radio station for broadcasting programmes
I don't know which wavelength the station is on - is it on long wave?
9.3.3 Questions and answers
What are electromagnetic waves? Electromagnetic waves are waves that are capable of travelling through a vacuum. Name subdivisions of the electromagnetic spectrum. Infra-red, visible light and ultra-violet What are the wavelengths of visible light? 400 nm to 700 nm What are the 7 main colours in the visible light’s spectrum? Red, orange, yellow, green, blue, indigo and violet What can be used to separate light into different wavelengths? A prism What is dispersion? Dispersion is the separation of visible light into its different colours. Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
62
How can we become white? When all the wavelengths of the visible light spectrum strike your eye at the same time, white is perceived. How can we become black? When none the wavelengths of the visible light spectrum strike your eye, black is perceived. If the wavelength is 400 nm, what colour do you see? Violet How are electromagnetic waves produced? Electromagnetic waves are produced by a vibrating electric charge.
9.3.4 Outline
Electromagnetic waves: capable of travelling through a vacuum Mechanical waves: require medium to transport energy Electromagnetic waves consist of electric and magnetic component. Electromagnetic waves enormous range of frequencies electromagnetic spectrum What we see: the visible light spectrum (700 nm - 400 nm) A wavelength colour. Light shining through prism dispersion ROYGBV Colours: red (R), orange (O), yellow (Y), green (G), blue (B), and violet (V). Longer wavelengths red shorter wavelengths violet All wavelengths white No wavelengths black
9.3.5 Summary
Electromagnetic waves are waves that are capable of travelling through a vacuum. They’re not like mechanical waves that require a medium in order to transport their energy. Electromagnetic waves consist of both an electric and a magnetic component. Electromagnetic waves exist in the electromagnetic spectrum. The entire range of the spectrum is often broken into specific regions. Our eyes are only sensitive to one of those regions. We refer to it as the visible light spectrum. This visible light region consists of a spectrum of wavelengths that range from 700 nm to Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
63
400 nm. Each individual wavelength within the visible light spectrum is representative of a particular colour. Isaac Newton showed that light shining through a prism will be separated into its different wavelengths and will thus show the various colours that visible light is comprised of. Dispersion of visible light produces the colours red (R), orange (O), yellow (Y), green (G), blue (B), and violet (V). The red wavelengths of light are the longer wavelengths and the violet wavelengths of light are the shorter wavelengths. When all the wavelengths of the visible light spectrum strike your eye at the same time, white is perceived. The same happens when none of the wavelengths of the visible light spectrum strike your eye but then black is perceived.
9.3.6 Request for information
Oosthoek 125a 9960 Assenede Belgium 6 November 2014 Information assistant RS Components NN17 9RS Birchington Road, Corby Northants CA 01536 United Kingdom
Information about LEDs and photodiodes Dear sir Dear madam I am a secondary school student Industrial sciences of PTI Eeklo who’s doing a final project and I’m writing this letter to obtain information about some components? I would appreciate it if you could send me information about the different types of LEDs and photodiodes you sell. And could you send me the datasheets as well so I can take a closer look at the properties? I look forward to hearing from you soon. Yours faithfully
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Integratie algemene vakken
64
Boris Wauters
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Figurenlijst
65
10 Figurenlijst Figuur 1: voortplanting van een elektromagnetische straling ...................................... 9 Figuur 2: elektromagnetisch spectrum ...................................................................... 10 Figuur 3: kleurencirkel van Newton .......................................................................... 10 Figuur 4: golf met aanduiding golflengte ................................................................... 11 Figuur 5: lage frequentie: rood; hoge frequentie: blauw ........................................... 11 Figuur 6: opbouw van het oog .................................................................................. 12 Figuur 7: Lichtinval bij een oog ................................................................................. 13 Figuur 8: verleggen van het brandpunt ..................................................................... 13 Figuur 9: rood-, groen- en blauwgevoelige kegeltjes ................................................ 14 Figuur 10: additieve kleurmenging ............................................................................ 15 Figuur 11: subtractieve kleurmenging ....................................................................... 16 Figuur 12: de kleurencirkel ....................................................................................... 17 Figuur 13: lichtinval bij ondoordringbare voorwerpen ............................................... 18 Figuur 14: lichtinval op doorschijnend voorwerp ....................................................... 19 Figuur 15: N-materiaal .............................................................................................. 20 Figuur 16: P-materiaal .............................................................................................. 21 Figuur 17: N-materiaal vereenvoudigd
Figuur 18: P-materiaal vereenvoudigd 21
Figuur 19: ontstaan van een sperlaag ...................................................................... 22 Figuur 20: polariseren van een diode ....................................................................... 22 Figuur 21: diode in doorlaat ...................................................................................... 22 Figuur 22: curves van voormalige lampen ................................................................ 23 Figuur 23: fotodiode .................................................................................................. 24 Figuur 24: hoogste intensiteit
Figuur 25: gewenste invalshoek ............................. 24
Figuur 26: schematische voorstelling buffer
Figuur 27: opstelling buffer ............... 25
Figuur 28: schematische voorstelling versterker ....................................................... 26
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Figurenlijst
66
Figuur 29: symbool; n-kanaal verrijkingsmosfet ........................................................ 27 Figuur 30: mosfet met ladingen ................................................................................ 28 Figuur 31: mosfet met zwakke aansturing op gate ................................................... 29 Figuur 32: mosfet in geleiding................................................................................... 30 Figuur 33: BS170 ...................................................................................................... 31 Figuur 34: TCS3200 met een grootte van 5 op 5 mm ............................................... 32 Figuur 35: pinaansluiting voor TCS3200................................................................... 33 Figuur 36: schematische aansluiting met functieblokken .......................................... 34 Figuur 37: Arduino Mega 2560 ................................................................................. 35 Figuur 38: lantaarn + fotodiode ................................................................................. 36 Figuur 39: transportband .......................................................................................... 37 Figuur 40: groene LED ............................................................................................. 38 Figuur 41: 3 witte LED's ............................................................................................ 39 Figuur 42: de sensor in zijn behuizing ...................................................................... 39 Figuur 43: schema vlaggensensor ............................................................................ 40 Figuur 44: vlaggenmatrix .......................................................................................... 41 Figuur 45: barcode scannen ..................................................................................... 43 Figuur 46: QR-code scannen.................................................................................... 44 Figuur 47: de cyphochillus kever .............................................................................. 44 Figuur 48: speculaas ................................................................................................ 45
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Bronnen
67
11 Bronnen http://nl.wikipedia.org/wiki/Licht http://nl.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_straling http://nl.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetisch_spectrum http://nl.wikipedia.org/wiki/Golflengte http://www.virtueelpracticumlokaal.nl/# http://www.encyclo.nl/begrip/fysiologie http://www.encyclo.nl/begrip/Fotosynthese http://www.kanker.be/huidkanker http://www.huidziekten.nl/folders/nederlands/melanoom.htm http://forum.unity3d.com/attachments/sine-wave-lg-gif.57480/ http://www.flandersfood.com/artikel/2012/10/18/ionisatie-van-voedingdecontaminatie-van-de-toekomst http://tecnaskhofstad.wikispaces.com/file/view/kleursmurfen01.png/388144986/699x2 86/kleursmurfen01.png http://www.techna.nl/licht/kleur/kleur.htm http://virtueelpracticumlokaal.nl/image_nl/rgbColor_nl.html http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=782357 http://nl.wikipedia.org/wiki/Additieve_kleurmenging http://nl.wikipedia.org/wiki/Subtractieve_kleurmenging http://cortevi.be/files/08c56dbcfb7f7ec5f4cc15f81f42dfa9-65.html http://web.forret.com/tools/color.asp http://nl.wikipedia.org/wiki/Elektrisch_veld http://nl.wikipedia.org/wiki/Kleur http://www.zowerkthetlichaam.nl/783/hoe-werkt-het-oog/ http://nl.wikipedia.org/wiki/Oog_%28anatomie%29 http://www.gezondheidsplein.nl/menselijk-lichaam/ogen/item45073 http://nl.wikipedia.org/wiki/Kegeltje
Schooljaar 2014-2015
6 TSO-IW
Bijlagen
68
12 Bijlagen
Schooljaar 2014-2015
12.1 Bijlage 1 Boris Wauters Oosthoek 125a 9960 ASSENEDE (09)344 45 23
Assenede 2014-10-21
Hoofdzetel Oleon nv Assenedestraat 2 9940 ERTVELDE
Stage Oleon nv
Geachte heer Met deze brief zou ik graag een stageplaats aanvragen in uw bedrijf. Deze stage duurt 1 week en begint op maandag 30 maart en loopt tot vrijdag 3 april. Op dit moment studeer ik Industriële Wetenschappen aan het PTI Eeklo. Ik ben geïnteresseerd in elektriciteit, mechanica en chemie, en vermits uw bedrijf werkzaam is in deze vakdomeinen, lijkt deze stageplaats zeer boeiend en leerrijk. Ik ben er van overtuigd dat ik in uw bedrijf een hoop ervaring en kennis zal opdoen over zowel het bedrijfsleven als de chemie. Chemie en mechanica zijn 2 van mijn beste vakken waardoor ik denk de geschikte persoon te zijn voor deze stage. Bovendien beschik ik over technisch inzicht en ben ik echt wel gemotiveerd om voor u te werken. Als u nog verdere vragen hebt, dan kan u contact opnemen met mijn stagecoördinator meneer Bart Magerman op
[email protected]. Zou u willen antwoorden op mijn verzoek voor 15 december a.u.b.? Ik neem telefonisch contact met u op als ik niets van u hoor. Met hoogachting
Boris Wauters
12.2 Bijlage 2 Van:
[email protected] Aan:
[email protected] Onderwerp: Verzoek om informatie Geachte heer Regelbrugge Op dinsdag 11 maart a.s. organiseer ik een afstudeermarkt in het PTI te Eeklo. Er is beslist de wachttijd langer te maken zodat pas afgestudeerden later een wachtuitkering krijgen als ze geen werk vinden. Daarom dit verzoek. Zou u mij wat informatie willen opsturen over de veranderingen van de wachttijden? Ik ben geen specialist, maar ik zal de info doornemen en doorgeven aan de leerlingen. Ik heb vooral info nodig over de wachttijden van de BSO en TSO leerlingen. Op overheidsbedrijven heb ik al gekeken maar het was moeilijk voor mij om al die info te begrijpen. Ik hoop dat u binnen de 14 dagen de informatie kunt opsturen. Bij voorbaat dank voor uw moeite. Hoogachtend Boris Wauters
12.3 Bijlage 3 VAN:
[email protected] AAN:
[email protected] onderwerp: sollicitatie Broadband Network Test Engineer
Geachte heer Gisteren vond ik op de website van Jobat uw vacature terug van Broadband Network Test Engineer. Deze sprak mij enorm aan en daarom stel ik me kandidaat voor deze job. Wat mij vooral aantrok tot uw bedrijf is de bijdrage die u levert aan de standaard voor internetservices. De ontwikkeling van de nieuwe Gigasphere lijkt me een zeer interessant en boeiend project. Ik heb het diploma master Industriële Wetenschappen Elektronica-ICT. Ik bezit een ruime basiskennis over IP, en heb een sterke interesse voor datacommunicatie en netwerktechnologie. Ik werk goed samen met anderen en ik ben goed in het oplossen van problemen. Mijn kennis van het Nederlands en het Engels is zeer goed. Zelf heb ik ook enige ervaring met scripting TLC en het programmeren met Java. Meer informatie kan u vinden in mijn bijgevoegd cv. Graag zou ik mijn motivatie en geschiktheid verder toelichten in een gesprek. Met vriendelijke groeten
Boris Wauters
bijlage: cv
12.4 Bijlage 4